Nieuwsbank

Schrijft, screent en verspreidt persberichten voor journalistiek, search en social media. Hét startpunt om uw nieuws wereldkundig te maken. Ook voor follow-ups, pitches en korte videoproducties.

Oratie: Simulaties worden derde onderzoekspoot in de chemie

Datum nieuwsfeit: 14-10-1999
Vindplaats van dit bericht
Bron: Razende Robot Reporter
Zoek soortgelijke berichten
Universiteit Twente

PB 99/93 14 oktober 1999

Oratie dr. W.J. Briels (Chemische Technologie)

Simulaties worden derde onderzoekspoot in de chemie

Computational Chemistry, waarbij via de computer op moleculaire schaal simulaties worden gedaan, ontwikkelt zich naast het experimentele en theoretische onderzoek meer en meer tot de derde onderzoekspoot in de chemie. Dit zegt dr. Willem J. Briels in een rede, die hij donderdag 14 oktober uitspreekt bij de aanvaarding van het ambt van hoogleraar Computational Chemistry aan de faculteit Chemische Technologie van de Universiteit Twente.

Professor Briels legt in zijn oratie met name uit wat zijn vakgebied precies inhoudt: "Een computational chemist kan beginnen de eigenschappen van afzonderlijke moleculen en hun onderlinge wisselwerking te berekenen met behulp van quantum chemische methoden. Als hij dit eenmaal gedaan heeft, of op andere wijze voldoende informatie heeft verzameld over de wisselwerking tussen moleculen, kan hij de eigenschappen van een systeem bestaande uit heel veel van dergelijke moleculen berekenen door middel van een simulatie. De output van dergelijke berekeningen zijn de posities en snelheden van bijvoorbeeld vijfduizend deeltjes op ongeveer 10 tot 100 miljoen achtereenvolgende tijdstippen met gelijke tussenpozen. Dit is een immense berg gegevens waaruit op de één of andere manier zinvolle informatie moet worden gehaald."

oogsten

De hoogleraar licht het toe met een voorbeeld: "Stel wij zijn geïnteresseerd in de viscositeit van een vloeistof. Een experimentator roert in de vloeistof en voelt dat die visceus is. De simulant ziet de moleculen bewegen en moet op zoek naar een formule die alle posities en snelheden van de moleculen relateert aan dat ene getalletje dat de experimentator meet. Als dat eenmaal gelukt is, weet hij precies welke eigenschap van die moleculen ervoor zorgt dat het spul visceus is. Op die manier leren we niet alleen dàt een vloeistof visceus is, maar ook waarom. En nu we weten hoe de formule luidt die de posities en snelheden van de deeltjes relateert aan de viscositeit van de vloeistof, kunnen we gaan oogsten. We kunnen verschillende bijdragen tot de viscositeit herkennen en deze afzonderlijk berekenen. We kunnen de eigenschappen van de deeltjes veranderen en onderzoeken welke gevolgen dit heeft voor de viscositeit. Op deze manier kunnen we trends ontdekken en uiteindelijk een zekere intuïtie voor het begrip viscositeit ontwikkelen."

"Er zijn nog steeds collega's die denken dat het een kwestie is van op een knop drukken en dan komt er een getal uit", constateert Briels. "Maar de beperkingen van de computer, nu en waarschijnlijk altijd, dwingen de onderzoeker ertoe om diep na te denken over wat hij aan het doen is. Enerzijds is het systeempje dat je behandelt veel te klein om het te vergelijken met wat er in de natuur gebeurt. Anderzijds heb je ongelooflijk veel gegevens: van vijf- à tienduizend deeltjes heb je gedurende tien tot honderd miljoen tijdstappen de data. Daar moet je iets van maken dat gerelateerd is aan de macroscopische verschijning van je materiaal. En dat is het moment dat je echt iets leert."

Briels constateert dat de computer meedogenloos is: "In veel gevallen heeft de onderzoeker een zekere voorstelling van wat er in een 'potje' gebeurt. De computer kan dit beeld met één enkele simulatie onderuit halen, terwijl een experimentator vaak jaren nodig heeft om voldoende gegevens te verzamelen om te kunnen constateren dat hij zich vergist heeft. Na zo'n simulatie moet je dus weer nieuwe hypotheses maken, nieuwe tests verzinnen en dat weer verifiëren. Het tempo waarmee dit alles gebeurt dwingt de onderzoeker tot snelheid in zijn ontwikkeling, veel sneller dan waartoe alleen experimenten hem zouden dwingen. Zo is er op het gebied van het oplossen van gassen in polymeren decennia lang geëxperimenteerd, zonder dat het tot definitieve conclusies kwam. Het simulatiewerk dat aan het begin van de jaren negentig werd uitgevoerd, heeft op dit gebied duidelijk tot nieuwe inzichten geleid en ook oude bevestigd." Toch komen experiment en simulatie ook dichter bij elkaar. Sinds kort is het namelijk mogelijk de posities van individuele deeltjes in colloïdale oplossingen zoals bijvoorbeeld latexverf en melk, gedurende een zekere tijd letterlijk te volgen. Dit gebeurt met behulp van confocale microscopie. "Hier zijn dus experiment en simulatie bij elkaar gekomen en moeten beide gebruik maken van dezelfde analysetechnieken", aldus Briels.

Noot voor de pers

De tekst van de oratie is op aanvraag verkrijgbaar.

Contactpersoon Voorlichting: drs. B. Meijering, tel. (053) 489 4385, e-mail: (b.meijering@veb.utwente.nl)

© Universiteit Twente 1999

reageer via disqus

Nieuwsbank op Twitter

Gratis persberichten ontvangen?

Registreer nu

Profiteer van het gratis Nieuwsbank persberichtenfilter

advertentie